KR20190018053A - Vehicle control device and vehicle control method - Google Patents

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KR20190018053A
KR20190018053A KR1020197004293A KR20197004293A KR20190018053A KR 20190018053 A KR20190018053 A KR 20190018053A KR 1020197004293 A KR1020197004293 A KR 1020197004293A KR 20197004293 A KR20197004293 A KR 20197004293A KR 20190018053 A KR20190018053 A KR 20190018053A
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vehicle
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plan
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KR1020197004293A
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Korean (ko)
Inventor
마사히로 미우라
요시타카 데구치
Original Assignee
닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

차량의 주변 정보를 검지하는 주변 정보 검지 수단(40 내지 47)과, 차량의 주행 상태를 검지하는 주행 상태 검지 수단(51 내지 54)과, 주변 정보 검지 수단(40 내지 47)에 의해 검지된 주변 정보와, 주행 상태 검지 수단(51 내지 54)에 의해 검지된 주행 상태와, 미리 설정된 목적지까지의 상위 행동 계획과, 상위 행동 계획을 달성하기 위해 차속 목표값 및 조타 목표값 중 적어도 하나를 제어하는 하위 행동 계획에 기초하여 차량의 자동 주행을 제어하는 주행 제어 수단(60)과, 용장 구성을 갖고, 차량의 자동 주행에 사용되는 액추에이터 수단(80, 82)과, 하나의 액추에이터 수단의 능력이 저하된 상태에서 주행 가능하게 되도록 상위 행동 계획의 보상 범위를 연산하는 상위 행동 계획 보상 범위 연산 수단(65)과, 상위 행동 계획 보상 범위 연산 수단(65)에 의해 연산된 보상 범위에서 상위 행동 계획을 제한하는 상위 행동 계획 제한 수단(66)을 구비한다.A vehicle running state detection means (51 to 54) for detecting a running state of the vehicle; a peripheral area detecting means (40 to 47) for detecting a peripheral area of the vehicle; , A running state detected by the running state detecting means 51 to 54, an upper action plan up to a predetermined destination, and a vehicle speed target value and a steering target value to achieve an upper action plan Driving control means (60) for controlling the automatic running of the vehicle based on the sub-action plan, actuator means (80, 82) having a redundant configuration and used for automatic running of the vehicle, The upper action plan compensation range calculation means 65 for calculating the compensation range of the upper action plan so as to be able to travel in a state that the upper action plan compensation range is calculated by the upper action plan compensation range calculation means 65, And an upper action plan restricting means 66 for restricting a higher action plan in the compensation range.

Figure P1020197004293
Figure P1020197004293

Description

차량 제어 장치 및 차량 제어 방법{VEHICLE CONTROL DEVICE AND VEHICLE CONTROL METHOD }[0001] VEHICLE CONTROL DEVICE AND VEHICLE CONTROL METHOD [0002]

본 발명은 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle control apparatus and a vehicle control method.

종래부터 액추에이터의 고장에 따라 운전 지원을 변경하는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1). 특허문헌 1에서는, 액추에이터의 고장을 검출한 경우에, 그 고장이 안전 기여율에 미치는 영향을 연산하고, 연산 결과에 기초하여 운전 지원을 변경한다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, a technique of changing operation support according to a failure of an actuator is known (Patent Document 1). In Patent Document 1, when the failure of the actuator is detected, the influence of the failure on the safety contribution ratio is calculated, and the operation support is changed based on the calculation result.

일본 특허 공개 제2011-210095호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-210095

그러나, 특허문헌 1과 같이 고장을 검출하고 나서 운전 지원을 변경하는 기술로는 액추에이터에 고장이 발생한 시점에서 이미 차량을 안전하게 주행할 수 없는 경우에 대응할 수 없다.However, as in Patent Document 1, a technique of changing the driving support after detecting a failure can not cope with a case where the vehicle can not travel safely at the time when a failure occurs in the actuator.

본 발명은 상기 문제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 액추에이터에 고장이 발생해도 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 되는 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a vehicle control device and a vehicle control method capable of automatic operation ensuring safety for a certain period of time even if a failure occurs in an actuator.

본 발명의 일 형태에 관한 차량 제어 장치는, 차량의 주변 정보를 검지하는 주변 정보 검지 수단과, 차량의 주행 상태를 검지하는 주행 상태 검지 수단을 구비하고, 검지한 주변 정보 및 주행 상태와, 미리 설정된 목적지까지의 상위 행동 계획과, 상기 상위 행동 계획을 달성하기 위해 차속 목표값 및 조타 목표값 중 적어도 하나를 제어하는 하위 행동 계획에 기초하여 차량의 자동 주행을 제어하고, 용장 구성을 갖고, 차량의 자동 주행에 사용되는 액추에이터 수단 중, 하나의 액추에이터 수단의 능력이 저하된 상태에서 주행 가능하게 되도록 상위 행동 계획의 보상 범위를 연산하고, 연산한 보상 범위에서 상위 행동 계획을 제한한다.A vehicle control device according to an aspect of the present invention includes peripheral information detecting means for detecting peripheral information of a vehicle and traveling state detecting means for detecting a traveling state of the vehicle, A vehicle control system for controlling automatic running of a vehicle based on a high-level action plan up to a set destination and a low-level action plan for controlling at least one of a vehicle target value and a steering target value to achieve the high-level action plan, , The compensation range of the upper action plan is calculated so as to be able to travel in a state in which the capability of one actuator means is decreased and the upper action plan is limited in the calculated compensation range.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 차량 제어 장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 센서군의 검지 범위를 설명하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 액추에이터의 용장 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 주행 제어례를 설명하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 다른 주행 제어례를 설명하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 차량 제어 장치의 일 동작례를 설명하는 흐름도이다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 차량 제어 장치의 개략 구성도이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 차량 제어 장치의 일 동작례를 설명하는 흐름도이다.1 is a schematic configuration diagram of a vehicle control device according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view for explaining the detection range of the sensor group according to the first embodiment of the present invention. Fig.
3 is a view for explaining a redundant configuration of an actuator according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a running control example according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining another running control example according to the first embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for explaining an example of operation of the vehicle control device according to the first embodiment of the present invention.
7 is a schematic configuration diagram of a vehicle control device according to a second embodiment of the present invention.
8 is a flowchart for explaining an example of operation of the vehicle control device according to the second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도면의 기재에 있어서 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 차량 제어 장치(1)의 구성을 설명한다. 차량 제어 장치(1)는, 자동 운전 기능을 갖는 차량에 적용된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 차량 제어 장치(1)는, GPS 수신기(10)와, 유저 입력부(20)와, 도로 정보나 시설 정보 등의 지도 정보가 기억되어 있는 지도 데이터베이스(30)와, 센서군(40)과, 센서군(50)과, 주행 제어부(60)와, 용장 구성을 갖는 스티어링 액추에이터(80)와, 액셀러레이터 페달 액추에이터(81)와, 용장 구성을 갖는 브레이크 액추에이터(82)를 구비한다.1, the configuration of the vehicle control device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. The vehicle control apparatus 1 is applied to a vehicle having an automatic operation function. 1, the vehicle control apparatus 1 includes a GPS receiver 10, a user input unit 20, a map database 30 in which map information such as road information and facility information is stored, A sensor group 40, a sensor group 50, a travel control unit 60, a steering actuator 80 having a redundant configuration, an accelerator pedal actuator 81, and a brake actuator 82 having a redundant configuration Respectively.

GPS 수신기(10)는, 인공위성으로부터의 전파를 수신함으로써, 지상에 있어서의 자차량의 현재지를 검지한다. GPS 수신기(10)는, 검지한 자차량의 현재지를 주행 제어부(60)에 출력한다.The GPS receiver 10 detects the current position of the vehicle on the ground by receiving the radio wave from the satellite. The GPS receiver 10 outputs the current position of the detected vehicle to the travel control unit 60. [

유저 입력부(20)는, 운전자 또는 탑승원이 각종 정보를 입력하기 위한 장치이며, 예를 들어 목적지를 설정하기 위한 화면을 디스플레이에 표시한다. 유저 입력부(20)는, 운전자 또는 탑승원에 의해 입력된 정보를 주행 제어부(60)에 출력한다.The user input unit 20 is a device for the driver or a passenger to input various information, for example, displays a screen for setting a destination on the display. The user input unit 20 outputs the information input by the driver or a passenger to the travel control unit 60. [

센서군(40)(주변 정보 검지 수단)은, 자차량에 설치되고, 자차량의 주변 정보를 검지하는 복수의 센서이다. 구체적으로, 센서군(40)은, 카메라(41, 42), 어라운드 뷰 카메라(43), 레이저 레인지 파인더(44, 45, 46, 47)로 구성된다. 여기서, 도 2를 참조하면서, 이들 센서의 기능과 검지 범위를 설명한다.The sensor group 40 (peripheral information detecting means) is a plurality of sensors provided in the vehicle and detecting peripheral information of the vehicle. Specifically, the sensor group 40 includes cameras 41 and 42, an ambient view camera 43, and laser range finders 44 and 45, 46, and 47. Here, functions and detection ranges of these sensors will be described with reference to Fig.

카메라(41, 42)는, CCD(charge-coupled device)나 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 등의 촬상 소자를 가진 카메라이며, 자차량의 전방을 촬영한다. 보다 상세하게는, 카메라(41)는, 자차량 전방에 존재하는 장해물(보행자, 자전거, 이륜차, 타차량 등)이나 신호기를 검지하는 카메라이며, 그 검지 범위는, 도 2에 도시하는 검지 범위(41a)이다. 카메라(41)는, 화상 처리 기능을 갖고 있으며, 검지한 전방 장해물과 자차량의 관계를 나타내는 정보, 예를 들어 자차량을 기준으로 한 전방 장해물의 속도나 위치 정보를 검지하거나, 신호기의 위치, 크기, 신호등의 색을 검지하거나 할 수 있다.The cameras 41 and 42 are cameras having an image pickup element such as a charge-coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), and photograph the front of the vehicle. More specifically, the camera 41 is a camera for detecting obstacles (pedestrians, bicycles, motorcycles, other vehicles, etc.) and signal devices present in front of the vehicle. The detection range is the detection range 41a. The camera 41 has an image processing function and detects information indicating the relationship between the detected front obstacle and the subject vehicle, for example, the speed and position information of the front obstacle based on the subject vehicle, Size, and color of a traffic light.

또한, 카메라(42)는, 카메라(41)보다 전방 먼 곳을 촬영하는 카메라이며, 전방 먼 곳에 존재하는 장해물을 검지한다. 카메라(42)의 검지 범위는, 도 2에 도시하는 검지 범위(42a)이다. 카메라(42)도, 카메라(41)와 마찬가지로 화상 처리 기능을 갖고 있으며, 전방 먼 곳의 장해물과 자차량의 관계를 나타내는 정보를 검지할 수 있다.The camera 42 is a camera that photographs a farther front than the camera 41, and detects obstacles existing at distant places ahead. The detection range of the camera 42 is the detection range 42a shown in Fig. The camera 42 also has an image processing function similar to that of the camera 41 and can detect information indicating the relationship between the obstacle at the far front and the subject vehicle.

어라운드 뷰 카메라(43)는, 자차량의 전방과 후방 및 측방에 설치되는 합계 4대의 카메라로 구성되며, 자차 근방의 백선이나 인접 차선의 타차량등을 검지한다. 어라운드 뷰 카메라(43)의 검지 범위는, 도 2에 도시하는 검지 범위(43a)이다.The surround view camera 43 is constituted by four cameras in total, which are installed on the front, rear and side of the vehicle, and detects a white line in the vicinity of the vehicle, another vehicle in the adjacent lane, and the like. The detection range of the surrounding view camera 43 is the detection range 43a shown in Fig.

레이저 레인지 파인더(44 내지 47)는, 각각 자차량의 전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 후방 좌측에 설치되고, 각각 자차량의 우측 전측방, 좌측 전측방, 우측 후측방, 좌측 후측방에 존재하는 장해물 등을 검지한다. 구체적으로 레이저 레인지 파인더(44 내지 47)는, 레이저광을 어떠한 각도 범위 내에서 주사하고, 그때의 반사광을 수광하여, 레이저 발사 시점과 반사광의 수광 시점의 시간차를 검지함으로써, 자차량과 장해물의 거리나 각도를 검지한다. 레이저 레인지 파인더(44 내지 47)의 검지 범위는, 각각 도 2에 도시하는 검지 범위(44a 내지 47a)이다.The laser range finders 44 to 47 are provided on the front right side, the front left side, the rear right side and the rear left side of the child vehicle respectively and are present on the right front side, left front side, right rear side, And the like. Specifically, the laser range finders 44 to 47 scan the laser light within a certain angle range, receive the reflected light at that time, detect the time difference between the laser emission time point and the light receiving time point of the reflected light, And the angle is detected. The detection ranges of the laser range finders 44 to 47 are the detection ranges 44a to 47a shown in Fig. 2, respectively.

센서군(40)은, 검지한 정보를 주행 제어부(60)에 출력한다. 또한, 센서군(40)을 구성하는 센서는 상기의 것에 한정되지 않고, 예를 들어 레이저 센서나 밀리미터파 레이더, 초음파 센서 등을 사용해도 된다.The sensor group (40) outputs the detected information to the travel control unit (60). The sensors constituting the sensor group 40 are not limited to those described above. For example, a laser sensor, a millimeter wave radar, an ultrasonic sensor, or the like may be used.

도 1로 복귀하여, 차량 제어 장치(1)의 구성을 계속 설명한다.Returning to Fig. 1, the configuration of the vehicle control device 1 will be described.

센서군(50)(주행 상태 검지 수단)은, 자차량에 설치되고, 자차량의 주행 상태에 관한 정보를 검지하는 복수의 센서이다. 구체적으로, 센서군(50)은, 차속 센서(51), 배터리 센서(52), 횡가속도 센서(53), 전후 가속도 센서(54)로 구성된다.The sensor group 50 (running condition detecting means) is a plurality of sensors installed in the subject vehicle and detecting information on the running state of the subject vehicle. Specifically, the sensor group 50 is composed of a vehicle speed sensor 51, a battery sensor 52, a lateral acceleration sensor 53, and a longitudinal acceleration sensor 54.

차속 센서(51)는, 차륜의 회전수로부터 자차량의 속도를 검지하고, 검지한 속도를 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)에 출력한다.The vehicle speed sensor 51 detects the speed of the subject vehicle based on the number of revolutions of the wheel and outputs the detected speed to the driving behavior plan compensation range calculating section 65. [

배터리 센서(52)는, 자차량에 설치된 배터리의 충전량(SOC: state of charge)을 검지하고, 검지한 충전량을 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)에 출력한다.The battery sensor 52 detects the state of charge (SOC) of the battery installed in the subject vehicle and outputs the detected charge amount to the driving behavior plan plan range calculation unit 65. [

횡가속도 센서(53)는, 자차량의 횡가속도(차량의 좌우 방향의 가속도)를 검지하고, 검지한 횡가속도를 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)에 출력한다.The lateral acceleration sensor 53 detects the lateral acceleration of the vehicle (the acceleration in the lateral direction of the vehicle) and outputs the detected lateral acceleration to the driving behavior plan compensation range arithmetic unit 65. [

전후 가속도 센서(54)는, 자차량의 전후 가속도를 검지하고, 검지한 전후 가속도를 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)에 출력한다.The longitudinal acceleration sensor 54 detects the longitudinal acceleration of the subject vehicle and outputs the detected longitudinal acceleration to the driving behavior plan compensation range calculation unit 65. [

주행 제어부(60)(주행 제어 수단)는, GPS 수신기(10), 유저 입력부(20), 지도 데이터베이스(30), 센서군(40), 센서군(50)으로부터 취득한 정보에 기초하여, 스티어링 액추에이터(80), 액셀러레이터 페달 액추에이터(81), 브레이크 액추에이터(82)(이하, 간단히 각종 액추에이터라고 함)를 제어하여, 자동 운전을 실현한다. 또한, 지도 데이터베이스(30)는, 차량에 탑재되는 카 내비게이션 장치에 기억되어 있어도 되고, 서버 상에 기억되어 있어도 된다. 지도 데이터베이스(30)가 서버 상에 기억되어 있는 경우, 주행 제어부(60)는, 통신에 의해 수시로 지도 정보를 취득할 수 있다. 또한, 주행 제어부(60)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM 및 그것들을 접속하는 데이터 버스와 입출력 인터페이스로 구성되는 컴퓨터이며, ROM에 저장된 프로그램에 따라, CPU가 소정의 처리를 행한다.Based on information acquired from the GPS receiver 10, the user input unit 20, the map database 30, the sensor group 40, and the sensor group 50, the travel control unit 60 (the travel control unit) The controller 80 controls the accelerator pedal actuator 81 and the brake actuator 82 (hereinafter, simply referred to as various actuators) to realize the automatic operation. The map database 30 may be stored in a car navigation device mounted on the vehicle or on a server. When the map database 30 is stored on the server, the travel control unit 60 can acquire the map information from time to time by communication. The travel control unit 60 is a computer composed of, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and a data bus and an input / output interface for connecting the CPU and the RAM, and the CPU performs predetermined processing according to a program stored in the ROM.

주행 제어부(60)는, 목적지 설정부(61)와, 주행 루트 결정부(62)와, 주행 환경 인식부(63)와, 운전 행동 계획 결정부(64)와, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)와, 계획값 제한부(66)와, 차량 제어 방침 결정부(67)와, 차량 제어부(68)를 구비한다.The travel control unit 60 includes a destination setting unit 61, a travel route determination unit 62, a travel environment recognition unit 63, a driving behavior plan determination unit 64, a driving behavior plan compensation range calculation unit 65, a plan value restricting section 66, a vehicle control policy determining section 67, and a vehicle control section 68.

목적지 설정부(61)는, 유저 입력부(20)로부터 취득한 정보에 기초하여 목적지를 설정한다. 그리고, 목적지 설정부(61)는, 설정한 목적지를 주행 루트 결정부(62)에 출력한다.The destination setting section 61 sets the destination based on the information acquired from the user input section 20. [ The destination setting section 61 then outputs the set destination to the travel route determining section 62. [

주행 루트 결정부(62)는, 목적지 설정부(61)로부터 취득한 목적지와, GPS 수신기(10)로부터 취득한 자차량의 현재지와, 지도 데이터베이스(30)로부터 취득한 지도 정보에 기초하여, 현재지부터 목적지까지의 최적의 주행 루트를 결정한다. 최적의 주행 루트란, 예를 들어 현재지부터 목적지까지 최단 거리 또는 최단 시간에 도달할 수 있는 루트이다. 주행 루트 결정부(62)는, 결정한 주행 루트를 운전 행동 계획 결정부(64)에 출력한다. 또한, 주행 루트 결정부(62)가 결정하는 주행 루트는, 주행 차선 레벨을 포함하는 루트이다.Based on the destination acquired from the destination setting section 61, the present location of the vehicle acquired from the GPS receiver 10, and the map information acquired from the map database 30, the travel route determining section 62 determines the route from the present location And determines the optimum travel route to the destination. The optimum traveling route is, for example, a route that can reach the shortest or shortest time from the current place to the destination. The travel route determining unit 62 outputs the determined travel route to the driving behavior plan determining unit 64. [ The travel route determined by the travel route determining unit 62 is a route including a driving lane level.

주행 환경 인식부(63)는, 센서군(40)으로부터 취득한 정보에 기초하여, 자차 주변의 주행 환경을 인식한다. 주행 환경이란, 예를 들어 타차량의 유무, 백선의 위치, 신호기의 유무, 횡단 보도의 유무, 보행자의 유무, 도로 상의 표지, 노면 상황 등이다. 주행 환경 인식부(63)는, 인식한 주행 환경에 관한 정보를 운전 행동 계획 결정부(64)와 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)에 출력한다.The travel environment recognition unit (63) recognizes the traveling environment around the vehicle based on the information acquired from the sensor group (40). The driving environment is, for example, the presence or absence of another vehicle, the location of a white line, the presence of a signaling device, the presence of a pedestrian crossing, the presence of a pedestrian, The travel environment recognition unit (63) outputs information on the recognized travel environment to the driving behavior plan determining unit (64) and the driving behavior plan compensation range calculating unit (65).

운전 행동 계획 결정부(64)는, 주행 루트 결정부(62)로부터 취득한 주행 루트와 주행 환경 인식부(63)로부터 취득한 정보에 기초하여, 운전 행동 계획을 주행 중에 실시간으로 결정한다. 본 발명의 운전 행동 계획이란, 예를 들어 전방에 존재하는 교차점을 우회전하는 씬에 있어서, 교차점 앞 몇m 지점에서 우회전 레인으로 차선 변경할지에 관한 계획이다. 또한, 운전 행동 계획 결정부(64)는, 주행 중에 실시간으로 운전 행동 계획을 결정하기 때문에, 이 교차점 우회전의 예에 있어서, 우회전 레인이 혼잡한 경우에는, 안전성 향상을 위해 상기한 차선 변경 지점보다 더 전에 우회전 레인으로 차선 변경하도록 계획할 수 있다. 또한, 운전 행동 계획 결정부(64)는, 가감속 개시 위치나 차선 변경 개시 위치 등을 위치 정보를 계산값으로서 연산하여 계획값 제한부(66)에 출력한다.The driving behavior plan determining section 64 determines in real time the driving behavior plan based on the traveling route acquired from the traveling route determining section 62 and the information obtained from the traveling environment recognizing section 63. [ The driving behavior plan of the present invention is, for example, a plan for changing a lane from a few m ahead of an intersection to a right turn lane in a scene where a right intersection exists in a forward direction. In addition, since the driving behavior plan determining unit 64 determines the driving behavior plan in real time during driving, when the right turn lane is congested in the example of the right turn intersection, You can plan to make a lane change to the right turn lane before. Further, the driving behavior plan determining section 64 computes the acceleration / deceleration start position, the lane change starting position, and the like as positional information as a calculation value and outputs it to the plan value limiting section 66. [

운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)(상위 행동 계획 보상 범위 연산 수단)는, 주행 환경 인식부(63) 및 센서군(50)으로부터 취득한 정보에 기초하여, 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산한다. 구체적으로는, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 자차 위치나 자차의 주위에 존재하는 신호기, 타차량, 보행자 등의 정보, 주행 노면 상태 및 자차의 주행 상태에 관한 정보에 기초하여, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중, 하나의 액추에이터에 이상(구동 능력 또는 제동 능력의 저하나 고장 등)이 발생한 경우에 안전성을 담보할 수 있는 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산한다. 본 발명에 있어서, 운전 행동 계획의 보상 범위란 위치 범위를 말하며, 구체적으로는 하나의 액추에이터에 이상이 발생한 경우에 가감속 제어나 조타 제어를 개시해도 안전성을 담보할 수 있는 위치 범위를 말한다. 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 운전 행동 계획의 보상 범위에 관한 위치 정보를 산출하여, 이들 위치 정보를 통합한 정보를 계산값으로서 계획값 제한부(66)에 출력한다.The driving behavior plan compensation range calculating section 65 (upper behavior plan compensation range calculating means) calculates the compensation range of the driving behavior plan based on the information obtained from the traveling environment recognizing section 63 and the sensor group 50. [ Specifically, the driving behavior plan plan range calculating section 65 calculates the driving behavior plan plan compensation range calculating section 65 based on the information on the signal state, the other vehicle, and the pedestrian present around the vehicle position, the running road surface state, A compensation range of a driving behavior plan that can guarantee safety is calculated when an abnormality (such as a decrease in driving ability or braking capability or failure of one actuator) occurs in an actuator having a configuration. In the present invention, the compensation range of the driving action plan refers to a range of positions, specifically, a range of position in which safety can be assured even when acceleration / deceleration control or steering control is started when an abnormality occurs in one actuator. The driving behavior plan plan compensation range calculation unit 65 calculates position information on the compensation range of the driving behavior plan and outputs the integrated information of these position information as a calculation value to the plan limit unit 66. [

계획값 제한부(66)(상위 행동 계획 제한 수단)는, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)로부터 취득한 연산 결과에 기초하여, 운전 행동 계획 결정부(64)로부터 취득한 계획값을 제한하거나 또는 변경하고, 제한 후 또는 변경 후의 운전 행동 계획을 차량 제어 방침 결정부(67)에 출력한다.The plan value restricting unit 66 (upper action plan limiting means) restricts or changes the plan values acquired from the driving behavior plan determining unit 64 based on the calculation results obtained from the driving behavior plan plan compensation calculating unit 65 And outputs the driving behavior plan after the restriction or the change to the vehicle control policy determination unit 67. [

차량 제어 방침 결정부(67)는, 계획값 제한부(66)로부터 취득한 운전 행동 계획에 기초하여 자차량의 제어 방침을 결정한다. 제어 방침이란, 운전 행동 계획을 달성하기 위한 차속 목표값이나 조타 목표값을 말한다. 이 차속 목표값이나 조타 목표값이란, 상술한 교차점 우회전을 예로 들어 설명하면, 자차량이 차선 변경 지점에 도달하였을 때, 주위에 존재하는 타차량과의 안전 거리를 유지하면서 차선 변경하기 위해 필요한 차속이나 조타에 관한 목표값이다. 그리고, 차량 제어 방침 결정부(67)는, 결정한 제어 방침을 차량 제어부(68)에 출력한다.The vehicle control policy determining unit 67 determines the control policy of the vehicle based on the driving behavior plan acquired from the planned value limiting unit 66. [ The control policy refers to the vehicle target value or the steering target value for achieving the driving behavior plan. The vehicle speed target value or the steering target value will be described by taking an example of the right turn of the intersection as an example. When the vehicle reaches the lane change point, the vehicle speed required to change the lane while maintaining the safety distance from the other vehicle And the target value for the steering. Then, the vehicle control policy determination section 67 outputs the determined control policy to the vehicle control section 68. [

차량 제어부(68)는, 차량 제어 방침 결정부(67)로부터 취득한 제어 방침에 따라, 각종 액추에이터에 제어 신호를 출력하고, 각종 액추에이터를 제어한다. 이에 의해, 자동 주행이 실현된다.The vehicle control unit 68 outputs control signals to the various actuators and controls the various actuators in accordance with the control policy acquired from the vehicle control policy determination unit 67. [ Thereby, automatic running is realized.

또한, 제1 실시 형태에 있어서, 목적지까지의 주행 루트나, 그 주행 루트에 따른 운전 행동 계획을 상위 행동 계획이라고 한다. 또한, 제1 실시 형태에 있어서, 상위 행동 계획을 달성하기 위해 차속 목표값, 조타 목표값 중 적어도 하나를 제어하는 행동 계획을 하위 행동 계획이라고 한다.Further, in the first embodiment, the driving behavior plan according to the driving route to the destination and the driving route is referred to as the upper action plan. In the first embodiment, an action plan for controlling at least one of a vehicle speed target value and a steering target value to achieve an upper action plan is referred to as a lower action plan.

이어서, 도 3을 참조하여, 스티어링 액추에이터(80)(액추에이터 수단) 및 브레이크 액추에이터(82)(액추에이터 수단)의 용장 구성에 대하여 설명한다. 도 3에 도시하는 바와 같이 스티어링 액추에이터(80)는, 조타 반력 생성용 모터(80a)(스티어링 모터)와 랙 어시스트용 모터(80b)(랙 모터)를 구비한다. 또한, 스탠바이 와이어 시스템과 같이, 조타 반력 생성용 모터(80a)는 스티어링측에 설치되고, 랙 어시스트용 모터(80b)는 랙측에 설치된다. 조타 반력 생성용 모터(80a) 및 랙 어시스트용 모터(80b)는, 대기 방식 또는 병렬 작동 방식으로 동작하고, 어느 한쪽이 고장나도 안전을 보장할 수 있도록 백업 성능으로서 기능하는 용장 구성으로 되어 있다.Next, referring to Fig. 3, the redundant configuration of the steering actuator 80 (actuator means) and the brake actuator 82 (actuator means) will be described. As shown in Fig. 3, the steering actuator 80 includes a steering reaction force generating motor 80a (steering motor) and a rack assist motor 80b (rack motor). Further, like the standby wire system, the steering reaction force generating motor 80a is provided on the steering side and the rack assist motor 80b is provided on the rack side. The steering reaction force generating motor 80a and the rack assist motor 80b operate in a standby mode or a parallel operation mode and have a redundant configuration that functions as a backup performance to ensure safety even if either one fails.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이 브레이크 액추에이터(82)는, 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)(마찰 브레이크)와, 회생 협조 브레이크로서 기능하는 구동용 모터(82b)와, 주차 브레이크(82c)를 구비한다. 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)와 구동용 모터(82b)와 주차 브레이크(82c)는, 대기 방식 또는 병렬 작동 방식으로 동작하고, 어느 것이 고장나도 안전을 보장할 수 있도록 백업 성능으로서 기능하는 용장 구성으로 되어 있다.3, the brake actuator 82 includes a friction brake assist motor 82a (friction brake), a drive motor 82b functioning as a regenerative cooperative brake, and a parking brake 82c Respectively. The frictional brake assist motor 82a, the driving motor 82b and the parking brake 82c operate in a standby mode or a parallel operation mode, and a redundant configuration that functions as a backup performance, Respectively.

이어서, 도 4를 참조하여, 제1 실시 형태의 주행 제어례를 설명한다.Next, with reference to Fig. 4, a travel control example of the first embodiment will be described.

도 4에 도시하는 바와 같이, T자로의 신호가 있는 교차점(자차 진행 방향은 적색 신호)에서 정차하는 경우, 운전 행동 계획 결정부(64)는, 운전 행동 계획으로서 감속 개시 위치(P1)에서 감속을 개시한다고 하는 계획을 결정한다. 여기서, 감속 개시 위치(P1)는, 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a), 구동용 모터(82b) 및 주차 브레이크(82c)가 모두 정상으로 동작하고 있는 경우에 정차 위치에서 정차할 수 있는 감속 개시 위치이다. 그런데, 감속 개시 위치(P1)에 자차량이 도달하여 감속을 개시하려고 하였을 때, 용장 구성을 갖는 브레이크 액추에이터(82) 중 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)가 고장나면, 구동용 모터(82b)에 의한 회생 협조 브레이크(이하 간단히, 회생 협조 브레이크라고 함)와 주차 브레이크(82c)로는 정차 위치에서 멈출 수 없는 경우가 고려된다.As shown in Fig. 4, when the intersection at which the signal to the T-character is present stops (the red direction of the vehicle traveling direction), the driving behavior plan determining unit 64 determines that the deceleration start position P1 Of the plan. Here, the deceleration start position P1 is a deceleration start position P1 that can stop at the stop position when both the friction brake assist motor 82a, the drive motor 82b and the parking brake 82c are operating normally, to be. If the friction brake assist motor 82a of the brake actuator 82 having a redundant configuration fails when the subject vehicle reaches the deceleration start position P1 and decelerates to start the deceleration, (Hereinafter, simply referred to as regenerative cooperative brake) and parking brake 82c can not be stopped at the stop position.

그래서, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 용장 구성을 갖는 브레이크 액추에이터(82) 중 하나, 예를 들어 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)가 고장나도, 회생 협조 브레이크만으로 정차 위치에서 정차할 수 있도록 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산한다. 구체적으로는, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 회생 협조 브레이크만으로 정차 위치에서 정차할 수 있도록 감속 개시 위치(P1)보다 교차점 앞에서 감속을 개시하기 위한 감속 개시 위치(P2)를 산출한다. 또한, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 현재의 차속과 정지 위치까지의 거리와 회생 협조 브레이크력으로부터 감속 개시 위치(P2)를 산출할 수 있다.Therefore, even if one of the brake actuators 82 having a redundant configuration, for example, the friction brake assist motor 82a, fails, the driving behavior plan plan compensation range calculator 65 can stop at the stop position only by the regenerative cooperative brake The compensation range of the driving action plan is calculated. Specifically, the driving behavior plan plan compensation range calculation unit 65 calculates a deceleration start position P2 for starting deceleration before the deceleration start position P1 in front of the intersection so that the vehicle can stop at the stop position only by the regenerative cooperative brake. Further, the driving behavior plan plan compensation range calculator 65 can calculate the deceleration start position P2 from the distance from the current vehicle speed to the stop position and the regenerative cooperative brake force.

운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 산출한 감속 개시 위치(P2)(계산값)를 계획값 제한부(66)에 출력한다. 그리고, 계획값 제한부(66)는, 감속 개시 위치(P2)에서 감속을 개시하도록 운전 행동 계획을 제한한다. 이와 같이 운전 행동 계획을 제한함으로써, 실제로 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)가 고장나도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에, 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어진다. 이에 의해, 실제로 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)가 고장나도, 정차 위치에서 정차할 수 있어 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다. 또한, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)만으로 정차 위치에서 정차할 수 있는 감속 개시 위치를 산출해도 된다. 이에 의해, 실제로 구동용 모터(82b)가 고장나도 정차 위치에서 정차할 수 있어 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The driving behavior plan compensation range calculating section 65 outputs the calculated deceleration starting position P2 (calculated value) to the planned value limiting section 66. [ Then, the planned value limiting section 66 limits the driving action plan to start deceleration at the deceleration start position P2. By limiting the driving behavior plan in this manner, the driving behavior plan does not change even if the frictional brake assist motor 82a actually fails, so that the vehicle is prevented from stalling or emergency stopping. As a result, even if the friction brake assist motor 82a actually fails, it can stop at the stop position, and automatic operation ensuring safety for a certain period of time can be performed. The driving behavior plan plan compensation range calculator 65 may calculate the deceleration start position that can stop at the stop position only by the friction brake assist motor 82a. As a result, the driving motor 82b can actually stop at a stop position even if the driving motor 82b fails, and automatic operation ensured for a certain period of time can be performed.

또한, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)의 제동 능력이 저하된(예를 들어 정상 동작 시의 50％의 출력밖에 낼 수 없는) 경우를 상정하여 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산해도 된다. 또한, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 보행자가 갑자기 뛰어들었을 때 긴급 정지 가능하도록 백업 성능에 따라 감속 개시 위치를 설정해도 된다.The driving behavior plan plan compensation range calculator 65 assumes a case where the braking capability of the friction brake assist motor 82a is reduced (for example, only 50% of the output can be output during normal operation) The compensation range of the plan may be calculated. Further, the driving behavior plan plan compensation range calculator 65 may set the deceleration start position in accordance with the backup performance so that emergency stop can be performed when the pedestrian suddenly jumps.

이어서, 도 5를 참조하여, 제1 실시 형태의 다른 주행 제어례를 설명한다.Next, another running control example of the first embodiment will be described with reference to Fig.

도 5에 도시하는 바와 같이, 자차량(M1)의 전방에 존재하는 타차량(M2)이 주행로 밖으로 이탈하기 위해 감속하고, 원활한 주행을 확보하기 위해 타차량(M2)의 추월을 행하는 씬에 있어서, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 타차량(M2)의 감속도에 대하여 자차량(M1)과 타차량(M2)의 차간 거리(위치(P3)에서부터 타차량(M2)까지의 거리)가, 랙 어시스트용 모터(80b)만으로 회피 가능한 차간 거리인지 여부를 판단한다.As shown in Fig. 5, the other vehicle M2 existing in front of the child vehicle M1 decelerates to depart from the traveling road, and in order to ensure smooth running, The driving behavior plan plan range calculation section 65 calculates the driving behavior plan plan compensation range from the position P3 between the vehicle M1 and the other vehicle M2 (from the position P3 to the other vehicle M2) with respect to the deceleration of the other vehicle M2 Distance) is an inter-vehicle distance that can be avoided only by the rack assist motor 80b.

구체적으로는, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 자차량(M1)의 차선 변경이 완료될 때까지의 시간(추정 차체 슬립각을 구하여 1차선분을 이동할 때까지의 시간을 추정하면 됨. 이 시간을 이하 간단히 차선 변경 시간이라고 함)과 타차량(M2)의 차간 시간을 비교하여 판단한다. 차선 변경 시간이 차간 시간보다 긴 경우(충분한 차간 거리가 확보되지 않는 경우), 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 랙 어시스트용 모터(80b)만으로는 추월할 수 없다고 판단한다. 이 경우, 주행 제어부(60)는 감속을 개시한다.Specifically, the driving behavior plan compensation range arithmetic unit 65 calculates the time until the lane change of the vehicle M1 is completed (the estimated vehicle body slip angle is found and the time until the one lane is moved is estimated . This time is hereinafter simply referred to as a lane change time) and the time between vehicles of the other vehicle M2. When the lane change time is longer than the headway time (when a sufficient headway distance is not secured), the driving behavior plan compensation range calculation unit 65 determines that the rack assist motor 80b can not pass by. In this case, the travel control unit 60 starts decelerating.

한편, 차선 변경 시간이 차간 시간보다 짧은 경우(충분한 차간 거리가 확보되는 경우), 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 랙 어시스트용 모터(80b)만으로 추월할 수 있다고 판단한다. 이 경우, 주행 제어부(60)는 추월을 개시한다. 이와 같이 운전 행동 계획을 제한함으로써, 실제로 조타 반력 생성용 모터(80a)가 고장나도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에, 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없고, 감속 또는 추월을 행할 수 있다. 즉, 실제로 조타 반력 생성용 모터(80a)가 고장나도 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다. 또한, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 조타 반력 생성용 모터(80a)만으로 추월이 가능한지 여부를 판단해도 된다. 또한, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 주위에 존재하는 타차량(M3)이나 타차량(M4)의 주행 상태(속도나 가속도)를 확인하여 추월할 수 있는지 여부를 판단해도 된다.On the other hand, when the lane change time is shorter than the headway time (when a sufficient headway distance is secured), the driving behavior plan compensation range calculation unit 65 determines that the rack assist motor 80b alone can overtake the lane change time. In this case, the travel control unit 60 starts to overtake. By limiting the driving behavior plan in this manner, the driving behavior plan does not change even if the steering reaction force generating motor 80a actually fails, so that the vehicle can be decelerated or overturned without stalling or emergency stopping. That is, even if the motor 80a for generating the steering reaction force is actually broken, automatic operation ensured for a certain period of time becomes possible. The driving behavior plan plan compensation range calculation unit 65 may determine whether or not it is possible to overtake with only the steering reaction force generation motor 80a. The driving behavior plan plan compensation range calculator 65 may also determine whether or not it can overtake by checking the traveling state (speed or acceleration) of the other vehicle M3 and the other vehicle M4 existing in the vicinity thereof.

이어서, 도 6에 도시하는 흐름도를 참조하여, 차량 제어 장치(1)의 일 동작례를 설명한다. 이 처리는, 자차량의 이그니션 키가 온되면 개시된다.Next, one example of operation of the vehicle control device 1 will be described with reference to the flowchart shown in Fig. This process is started when the ignition key of the subject vehicle is turned on.

스텝 S101에 있어서, 목적지 설정부(61)는, 운전자 또는 탑승원에 의해 입력된 목적지를 설정한다.In step S101, the destination setting section 61 sets the destination input by the driver or the passenger.

스텝 S102에 있어서, 주행 루트 결정부(62)는, 지도 데이터베이스(30)로부터 지도 정보를 취득한다.In step S102, the travel route determining unit 62 acquires the map information from the map database 30.

스텝 S103에 있어서, 주행 루트 결정부(62)는, 센서군(40)으로부터 정보를 취득한다.In step S103, the travel route determining unit 62 acquires information from the sensor group 40. [

스텝 S104에 있어서, 주행 루트 결정부(62)는, GPS 수신기(10)로부터 자차량의 현재지를 취득한다.In step S104, the travel route determining unit 62 acquires the current position of the vehicle from the GPS receiver 10. [

스텝 S105에 있어서, 주행 루트 결정부(62)는, 목적지, 지도 정보, 현재지에 기초하여 제1 주행 루트를 결정한다.In step S105, the travel route determining unit 62 determines the first travel route based on the destination, the map information, and the present location.

스텝 S106에 있어서, 주행 환경 인식부(63)는, 센서군(40)으로부터 정보를 취득하여 주행 환경을 인식한다.In step S106, the travel environment recognition unit 63 acquires information from the sensor group 40 and recognizes the travel environment.

스텝 S107에 있어서, 운전 행동 계획 결정부(64)는, 스텝 S105에서 결정된 주행 루트와, 스텝 S106에서 인식된 주행 환경에 기초하여 운전 행동 계획을 결정한다.In step S107, the driving behavior plan determining unit 64 determines the driving behavior plan based on the traveling route determined in step S105 and the traveling environment recognized in step S106.

스텝 S108에 있어서, 운전 행동 계획 보상 범위 연산부(65)는, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중, 하나의 액추에이터에 이상이 발생한 경우에 안전성을 담보할 수 있는 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산한다.In step S108, the driving behavior plan plan range calculation unit 65 calculates the compensation range of the driving behavior plan that can secure safety when an abnormality occurs in one actuator among the actuators having the redundant configuration.

스텝 S109에 있어서, 계획값 제한부(66)는, 스텝(108)의 연산된 계획값에 기초하여, 운전 행동 계획을 제한한다.In step S109, the plan value limiting unit 66 limits the driving action plan based on the calculated plan values in step 108. [

스텝 S110에 있어서, 차량 제어 방침 결정부(67)는, 스텝 S109에서 제한된 운전 행동 계획에 기초하여 차량 제어 방침을 결정한다.In step S110, the vehicle control policy determination unit 67 determines the vehicle control policy based on the limited driving behavior plan in step S109.

스텝 S111에 있어서, 차량 제어부(68)는, 차량 제어 방침에 기초하여 각종 액추에이터를 제어한다.In step S111, the vehicle control unit 68 controls the various actuators based on the vehicle control policy.

스텝 S112에 있어서, 주행 제어부(60)는, GPS 수신기(10)로부터 취득한 현재지를 사용하여 목적지에 도착하였는지 여부를 판단한다. 목적지에 도착한 경우(스텝 S114에서 "예"), 일련의 처리가 종료된다. 한편, 목적지에 도착하지 않은 경우(스텝 S114에서 "아니오"), 처리가 스텝 S102로 복귀된다.In step S112, the travel control unit 60 determines whether or not it has reached the destination using the current position acquired from the GPS receiver 10. [ When the destination has arrived (YES in step S114), the series of processes ends. On the other hand, when the destination has not arrived (NO in step S114), the process returns to step S102.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 차량 제어 장치(1)에 따르면, 이하의 작용 효과가 얻어진다.As described above, according to the vehicle control device 1 of the present embodiment, the following operational effects are obtained.

차량 제어 장치(1)는, 미리 설정된 목적지까지의 주행 루트를 결정하고, 자차량의 주행 상태나 주위의 주행 환경에 기초하여 주행 루트에 따른 운전 행동 계획을 결정한다. 차량 제어 장치(1)는, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중 하나의 구동 능력 또는 제동 능력이 저하된 상태에서도 주행 가능하게 되도록 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산하고, 운전 행동 계획을 제한한다. 이에 의해, 하나의 액추에이터의 구동 능력 또는 제동 능력이 저하되어도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The vehicle control apparatus 1 determines a driving route to a predetermined destination and determines a driving action plan according to the traveling route based on the traveling state of the vehicle or the surrounding traveling environment. The vehicle control device 1 calculates the compensation range of the driving behavior plan so as to be able to travel even when the driving ability or braking ability of one of the actuators having the redundant configuration is decreased and limits the driving behavior plan. As a result, even if the driving ability or the braking ability of one actuator is lowered, the driving behavior plan is not changed, so that the vehicle is prevented from stalling or stopping at an emergency, and automatic operation can be ensured for a certain period of time.

차량 제어 장치(1)는, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중 하나가 고장난 상태에서도 주행 가능하게 되도록 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산하고, 운전 행동 계획을 제한한다. 이에 의해, 하나의 액추에이터가 고장나도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The vehicle control device 1 computes the compensation range of the driving behavior plan so as to be able to travel even when one of the actuators having the redundant configuration fails, and limits the driving behavior plan. As a result, even if one actuator fails, the driving action plan is not changed, so that the self-vehicle is prevented from stalling or stopping in an emergency, and automatic operation ensured for a certain period of time becomes possible.

또한, 차량 제어 장치(1)는, 용장 구성을 갖는 브레이크 액추에이터(82)를 구비한다. 이에 의해, 하나의 브레이크 액추에이터가 고장나도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The vehicle control apparatus 1 further includes a brake actuator 82 having a redundant configuration. As a result, even if one brake actuator fails, the driving behavior plan is not changed, so that the vehicle is prevented from stalling or stopping in an emergency, and automatic operation ensuring safety for a certain period of time can be performed.

또한, 차량 제어 장치(1)는, 용장 구성을 갖는 스티어링 액추에이터(80)를 구비한다. 이에 의해, 하나의 스티어링 액추에이터가 고장나도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The vehicle control apparatus 1 further includes a steering actuator 80 having a redundant configuration. As a result, even if one steering actuator fails, the driving behavior plan does not change, so that the self-vehicle is prevented from stalling or emergency stop, and automatic operation ensuring safety for a certain period of time can be performed.

또한, 브레이크 액추에이터(82)는, 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)와, 회생 협조 브레이크로서 기능하는 구동용 모터(82b)와, 주차 브레이크(82c)를 구비한다. 이와 같이 브레이크 액추에이터(82)는 용장 구성을 갖기 때문에, 하나의 브레이크 액추에이터가 고장나도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The brake actuator 82 includes a friction brake assist motor 82a, a driving motor 82b that functions as a regenerative cooperative brake, and a parking brake 82c. As described above, since the brake actuator 82 has a redundant configuration, even if one brake actuator fails, the driving behavior plan is not changed, so that the vehicle does not stall or stops in an emergency, and the automatic operation Lt; / RTI >

또한, 스티어링 액추에이터(80)는, 조타 반력 생성용 모터(80a)와 랙 어시스트용 모터(80b)를 구비한다. 이와 같이 스티어링 액추에이터(80)는 용장 구성을 갖기 때문에, 하나의 액추에이터가 고장나도 운전 행동 계획이 변하지 않기 때문에 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The steering actuator 80 includes a steering reaction force generating motor 80a and a rack assist motor 80b. As described above, since the steering actuator 80 has a redundant configuration, even if one actuator fails, the driving action plan is not changed, so that the self-vehicle is prevented from stalling or stopping in an emergency, and the automatic operation .

[제2 실시 형태][Second Embodiment]

이어서, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 차량 제어 장치(2)의 구성에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 주행 제어부(60)가 추가로 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)와 목표값 제한부(70)를 구비한다는 점이다. 제1 실시 형태와 중복되는 구성에 대해서는 부호를 인용하여 그 설명은 생략하기로 하고, 이하, 상위점을 중심으로 설명한다.Next, the configuration of the vehicle control device 2 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. The second embodiment differs from the first embodiment in that the travel control unit 60 further includes a vehicle control policy compensation range calculation unit 69 and a target value limiting unit 70. [ The constituent elements which are the same as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)(하위 행동 계획 보상 범위 연산 수단)는, 주행 환경 인식부(63) 및 센서군(50)으로부터 취득한 정보와 차량 제어부(68)로부터 취득한 정보에 기초하여, 차량 제어 방침의 보상 범위를 연산한다. 구체적으로는, 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)는, 자차 위치나 자차의 주위에 존재하는 신호기, 타차량, 보행자 등의 정보, 주행 노면 상태 및 자차의 주행 상태에 관한 정보에 기초하여, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중, 하나의 액추에이터에 이상이 발생한 경우에 안전성을 담보할 수 있는 차량 제어 방침의 보상 범위(차속 목표값이나 조타 목표값)를 연산한다. 그리고, 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)는, 연산 결과로서 차속 목표값이나 조타 목표값을 목표값 제한부(70)에 출력한다.Based on the information obtained from the travel environment recognition unit 63 and the sensor group 50 and the information obtained from the vehicle control unit 68, the vehicle control policy compensation range calculation unit 69 (lower behavior plan compensation range calculation unit) And calculates the compensation range of the control policy. Specifically, the vehicle control policy compensation range calculating section 69 calculates the vehicle control policy compensation range calculating section 69 based on the information on the signal state of the vehicle, the other vehicle, the pedestrian, etc., the running road surface state, (The vehicle speed target value or the steering target value) of the vehicle control policy that can secure safety in the case where an abnormality occurs in one actuator among the actuators having the configuration. Then, the vehicle control policy compensation range calculation section 69 outputs the vehicle speed target value and the steering target value to the target value limiting section 70 as the calculation result.

목표값 제한부(70)(하위 행동 계획 제한 수단)는, 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)로부터 취득한 차속 목표값이나 조타 목표값에 기초하여, 차량 제어 방침 결정부(67)로부터 취득한 제어 방침(차속 목표값이나 조타 목표값)을 제한하거나 또는 변경하고, 제한 후 또는 변경 후의 제어 방침을 차량 제어부(68)에 출력한다.Based on the vehicle speed target value and the steering target value acquired from the vehicle control policy compensation range arithmetic unit 69, the target value limiting unit 70 (lower behavior plan limiting means) (The vehicle speed target value or the steering target value), and outputs the control policy after the restriction or the change to the vehicle control unit 68. [

이어서, 제1 실시 형태와 마찬가지로 도 4를 참조하여, 제2 실시 형태의 주행 제어례를 설명한다.Subsequently, as in the first embodiment, the travel control example of the second embodiment will be described with reference to Fig.

제1 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 회생 협조 브레이크만으로 정차 위치에서 정차할 수 있도록 감속 개시 위치(P2)에서 감속을 개시한다고 하는 운전 행동 계획으로 제한하였다. 그런데, 일반적으로 회생 협조 브레이크의 회생량은 0.15 내지 0.20G 정도가 확보되도록 설계되어 있기 때문에, 차속이 7km/h 부근으로 되면 회생 협조 브레이크는 기대할 수 없다. 그래서, 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)는 감속 중인 차속을 감시하고, 정지선 앞 2m 부근에서 차속이 7km/h 이하로 되도록 차속 목표값을 연산한다. 그리고, 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)는, 자차량이 정지선 앞 2m 부근에 접근하면 주차 브레이크(82c)를 사용하여 정차하도록 목표값 제한부(70)에 명령을 출력한다. 이에 의해, 실제로 마찰 브레이크 어시스트용 모터(82a)가 고장난 경우에도, 회생 협조 브레이크와 주차 브레이크(82c)를 사용함으로써 보다 확실하게 정차 위치에서 정지할 수 있기 때문에, 보다 안전한 자동 운전이 가능하게 된다.In the first embodiment, as shown in Fig. 4, the operation is limited to a driving action plan in which deceleration is started at the deceleration start position P2 so as to stop at the stop position by only the regeneration cooperative brake. However, since the regenerative braking amount of the regenerative braking brake is generally designed to be in the range of 0.15 to 0.20 G, regenerative braking can not be expected when the vehicle speed is close to 7 km / h. Thus, the vehicle control policy compensation range calculator 69 monitors the decelerating vehicle speed and calculates the vehicle speed target value so that the vehicle speed becomes less than or equal to 7 km / h in the vicinity of 2 m before the stop line. The vehicle control policy compensation range calculation section 69 outputs a command to the target value limiting section 70 so as to stop using the parking brake 82c when the subject vehicle approaches 2m near the stop line. Thus, even when the frictional brake assist motor 82a actually fails, the use of the regenerative cooperative brake and the parking brake 82c makes it possible to stop at the stop position more reliably, thereby enabling safer automatic operation.

이어서, 제1 실시 형태와 마찬가지로 도 5를 참조하여, 제2 실시 형태의 다른 주행 제어례를 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 자차량(M1)이 추월할지 감속할지에 대하여 설명하였다. 제2 실시 형태에서는, 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)는, 랙 어시스트용 모터(80b)만으로 선회가 가능하도록, 즉 조타 반력 생성용 모터(80a)가 고장나도 밖으로 밀려나며 선회하지 않도록 미리 횡가속도를 작게 제한한다. 이에 의해, 실제로 조타 반력 생성용 모터(80a)가 고장나도 운전 행동 계획 및 차량 제어 방침이 변하지 않기 때문에, 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없고, 추월을 행할 수 있다. 즉, 실제로 조타 반력 생성용 모터(80a)가 고장나도 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.Next, another driving control example of the second embodiment will be described with reference to Fig. 5 as in the first embodiment. In the first embodiment, it has been described how the subject vehicle M1 will pass or decelerate. In the second embodiment, the vehicle control policy compensation range arithmetic unit 69 is configured such that only the rack assist motor 80b can be swiveled, that is, the steering reaction force generating motor 80a is pushed out even if the steering reaction force generating motor 80a fails, Limit acceleration to small. As a result, even if the steering reaction force generating motor 80a actually fails, the driving behavior plan and the vehicle control policy do not change, so that the vehicle can be passed without stalling or emergency stopping. That is, even if the motor 80a for generating the steering reaction force is actually broken, automatic operation ensured for a certain period of time becomes possible.

이어서, 도 6에 도시하는 흐름도를 참조하여, 차량 제어 장치(2)의 일 동작례를 설명한다. 단, 스텝 S201 내지 스텝 S210, 스텝 S214의 동작은, 각각 도 5의 스텝 S101 내지 110, 스텝 S112의 동작과 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략하고, 도 5와 상이한 동작례만 설명한다.Next, an example of operation of the vehicle control device 2 will be described with reference to the flowchart shown in Fig. However, since the operations in steps S201 to S210 and S214 are the same as those in steps S101 to S110 and S112 in Fig. 5, respectively, detailed description will be omitted and only the operation example different from Fig. 5 will be described.

스텝 S211에 있어서, 차량 제어 방침 보상 범위 연산부(69)는, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중, 하나의 액추에이터에 이상이 발생한 경우에 안전성을 담보할 수 있는 차량 제어 방침의 보상 범위를 연산한다.In step S211, the vehicle control policy compensation range arithmetic unit 69 calculates the compensation range of the vehicle control policy that can secure safety when an abnormality occurs in one actuator among the actuators having the redundant configuration.

스텝 S212에 있어서, 목표값 제한부(70)는, 스텝 S211의 연산 결과(차속 목표값이나 조타 목표값)에 기초하여 차량 제어 방침을 제한한다.In step S212, the target value limiting section 70 limits the vehicle control policy based on the calculation result (the vehicle speed target value or the steering target value) in step S211.

스텝 S213에 있어서, 차량 제어부(68)는, 스텝 S212에서 제한된 차량 제어 방침에 기초하여 각종 액추에이터를 제어한다.In step S213, the vehicle controller 68 controls the various actuators based on the restricted vehicle control policy in step S212.

이상 설명한 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 차량 제어 장치(2)에 따르면, 이하의 작용 효과가 얻어진다.As described above, according to the vehicle control device 2 of the second embodiment, the following operational effects are obtained.

차량 제어 장치(2)는, 미리 설정된 목적지까지의 주행 루트를 결정하고, 자차량의 주행 상태나 주위의 주행 환경에 기초하여 주행 루트에 따른 운전 행동 계획을 결정한다. 차량 제어 장치(1)는, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중 하나의 구동 능력 또는 제동 능력이 저하된 상태에서도 주행 가능하게 되도록 운전 행동 계획의 보상 범위를 연산하고, 운전 행동 계획을 제한한다. 또한, 차량 제어 장치(2)는, 용장 구성을 갖는 액추에이터 중, 하나의 액추에이터에 이상이 발생한 경우에 안전성을 담보할 수 있는 차량 제어 방침의 보상 범위(차속 목표값이나 조타 목표값)를 연산하고, 연산 결과에 기초하여 차량 제어 방침을 제한한다. 이에 의해, 하나의 액추에이터의 구동 능력 또는 제동 능력이 저하되어도 운전 행동 계획 및 차량 제어 방침이 변하지 않기 때문에 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.The vehicle control device 2 determines a driving route to a predetermined destination and determines a driving action plan according to the driving route based on the driving state of the subject vehicle or the surrounding driving environment. The vehicle control device 1 calculates the compensation range of the driving behavior plan so as to be able to travel even when the driving ability or braking ability of one of the actuators having the redundant configuration is decreased and limits the driving behavior plan. Further, the vehicle control device 2 calculates the compensation range (vehicle speed target value or steering target value) of the vehicle control policy that can secure safety when an abnormality occurs in one actuator among the actuators having the redundant configuration , And limits the vehicle control policy based on the calculation result. As a result, even if the driving ability or the braking ability of one actuator is lowered, the driving behavior plan and the vehicle control policy do not change, so that the vehicle is prevented from stalling or stopping in an emergency, .

상기한 바와 같이 본 발명의 실시 형태를 기재하였지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해야 하는 것은 아니다. 이 개시로부터 당업자에게는 여러 가지 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명확하게 된다. 예를 들어, 운전 행동 계획을 제한한 상태로는 목적지까지 도달할 수 없는 경우, 주행 가능한 안전한 장소까지 주행시켜도 된다. 이에 의해, 목적지에 도달할 수 없는 상황에 있어서는 안전한 장소로 퇴피 주행할 수 있고, 자동 운전의 안전성을 향상시킬 수 있다.While the embodiments of the invention have been described above, it should be understood that the description and drawings that form a part of this disclosure are not intended to limit the invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will become apparent to those skilled in the art. For example, if you can not reach your destination with limited driving behavior plans, you may drive to a safe place where you can drive. Thus, in a situation where the destination can not be reached, the vehicle can be retired to a safe place and the safety of automatic operation can be improved.

또한, 본 실시 형태에서는 운전 행동 계획이나 차량 제어 방침을 제한하였지만, 주행 루트를 제한해도 된다. 예를 들어, 지도 데이터베이스(30)에 등록되어 있는 노면 구배(내리막 경사)의 정보를 사용하여, 회생 협조 브레이크의 최대량 등 각종 액추에이터의 보상 성능을 초과하는 노면 구배를 갖고 있는 루트를 통과하지 않도록 주행 루트를 제한해도 된다. 이에 의해, 운전 행동 계획이나 차량 제어 방침을 제한한 경우와 마찬가지로 하나의 액추에이터가 고장나도 자차량이 꼼짝 못하거나 긴급 정차하는 일이 없어지고, 일정 시간 안전성을 담보한 자동 운전이 가능하게 된다.In the present embodiment, although the driving behavior plan and the vehicle control policy are limited, the running route may be limited. For example, by using the information of the road surface gradient (downhill slope) registered in the map database 30, it is possible to use the information of the traveling direction so as not to pass the route having the road surface gradient exceeding the compensation performance of various actuators such as the maximum amount of regenerative braking brake The route may be limited. As a result, as in the case of limiting the driving behavior plan and the vehicle control policy, even if one actuator fails, the vehicle is prevented from stalling or stopping in an emergency, and automatic operation ensured for a certain period of time becomes possible.

41, 42: 카메라
43: 어라운드 뷰 카메라
44 내지 47: 레이저 레인지 파인더
51: 차속 센서
52: 배터리 센서
53: 횡가속도 센서
54: 전후 가속도 센서
60: 주행 제어부
65: 운전 행동 계획 보상 범위 연산부
69: 차량 제어 방침 보상 범위 연산부
80: 스티어링 액추에이터
82: 브레이크 액추에이터41, 42: camera
43: Around view camera
44 to 47: laser range finder
51: vehicle speed sensor
52: Battery sensor
53: lateral acceleration sensor
54: Acceleration sensor
60:
65: Driving behavior plan compensation range operating unit
69: Vehicle control policy compensation range operating section
80: Steering actuator
82: Brake actuator

Claims (8)

차량의 주변 정보를 검지하는 주변 정보 검지 수단과,
상기 차량의 주행 상태를 검지하는 주행 상태 검지 수단과,
상기 주변 정보 검지 수단에 의해 검지된 상기 주변 정보와, 상기 주행 상태 검지 수단에 의해 검지된 상기 주행 상태와, 미리 설정된 목적지까지의 상위 행동 계획과, 상기 상위 행동 계획을 달성하기 위해 차속 목표값 및 조타 목표값 중 적어도 하나를 제어하는 하위 행동 계획에 기초하여 상기 차량의 자동 주행을 제어하는 주행 제어 수단과,
용장 구성을 갖고, 상기 차량의 자동 주행에 사용되는 액추에이터 수단과,
상기 액추에이터 수단의 용장 구성 중 어느 하나의 능력이 저하된 상태를 상정하여 주행 가능하게 되도록 상기 상위 행동 계획의 보상 범위를 연산하는 상위 행동 계획 보상 범위 연산 수단과,
상기 상위 행동 계획 보상 범위 연산 수단에 의해 연산된 상기 보상 범위에서 상기 상위 행동 계획을 제한하는 상위 행동 계획 제한 수단을 구비하고,
상기 주행 제어 수단은, 상기 액추에이터 수단의 능력이 저하되지 않은 상태라도, 상기 상위 행동 계획 제한 수단에 의해 제한된 상기 상위 행동 계획에 기초하여 상기 차량의 자동 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.A peripheral information detecting means for detecting peripheral information of the vehicle,
Driving state detecting means for detecting a running state of the vehicle;
An upper action plan up to a predetermined destination, and a vehicle speed target value for achieving the upper action plan; A steering control means for controlling the automatic running of the vehicle based on a sub-action plan for controlling at least one of steering target values,
Actuator means having a redundant configuration and used for automatic running of the vehicle,
An upper action plan compensation range calculating means for calculating a compensation range of the higher action plan so as to be able to travel on the assumption that any one of the redundant configurations of the actuator means is degraded;
And upper action plan limiting means for limiting the higher action plan in the compensation range calculated by the higher action plan compensation range calculating means,
Wherein the running control means controls the automatic running of the vehicle based on the higher action plan restricted by the higher action plan limiting means even when the capability of the actuator means is not degraded. 제1항에 있어서, 상기 상위 행동 계획 보상 범위 연산 수단은, 하나의 상기 액추에이터 수단이 고장난 상태에서 주행 가능하게 되도록 상기 상위 행동 계획의 보상 범위를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.2. The vehicle control apparatus according to claim 1, wherein the higher action plan compensation range calculating means calculates the compensation range of the higher action plan so that one actuator can be driven in a state in which the actuator fails. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 상기 액추에이터 수단의 능력이 저하된 상태에서 주행 가능하게 되도록 상기 하위 행동 계획의 보상 범위를 연산하는 하위 행동 계획 보상 범위 연산 수단과,
상기 하위 행동 계획 보상 범위 연산 수단에 의해 연산된 상기 보상 범위에서 상기 하위 행동 계획을 제한하는 하위 행동 계획 제한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.3. The vehicle behavior control apparatus according to claim 1 or 2, further comprising: a sub-action plan compensation range calculation means for calculating a compensation range of the sub-action plan such that one of the actuator means is capable of traveling in a state in which the capability of the actuator means is decreased;
Further comprising a lower behavior plan limiting means for limiting the lower behavior plan in the compensation range calculated by the lower behavior plan compensation range calculating means. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액추에이터 수단이 브레이크 액추에이터인 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.3. The vehicle control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the actuator means is a brake actuator. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액추에이터 수단이 스티어링 액추에이터인 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.The vehicle control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the actuator means is a steering actuator. 제4항에 있어서, 상기 브레이크 액추에이터는, 상기 용장 구성으로서 마찰 브레이크와 회생 협조 브레이크와 주차 브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.The vehicle control apparatus according to claim 4, wherein the brake actuator includes a friction brake, a regenerative braking brake, and a parking brake as the redundant configuration. 제5항에 있어서, 상기 스티어링 액추에이터는, 상기 용장 구성으로서 스티어링 모터와 랙 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.The vehicle control apparatus according to claim 5, wherein the steering actuator includes a steering motor and a rack motor as the redundant configuration. 차량의 주변 정보와, 상기 차량의 주행 상태와, 미리 설정된 목적지까지의 상위 행동 계획과, 상기 상위 행동 계획을 달성하기 위해 차속 목표값 및 조타 목표값 중 적어도 하나를 제어하는 하위 행동 계획에 기초하여 상기 차량의 자동 주행을 제어하고,
용장 구성을 갖고, 상기 차량의 자동 주행에 사용되는 액추에이터 수단 중, 상기 액추에이터 수단의 용장 구성 중 어느 하나의 능력이 저하된 상태를 상정하여 주행 가능하게 되도록 상기 상위 행동 계획의 보상 범위를 연산하고,
연산한 상기 보상 범위에서 상기 상위 행동 계획을 제한하고,
상기 액추에이터 수단의 능력이 저하되지 않은 상태라도, 제한한 상기 상위 행동 계획에 기초하여 상기 차량의 자동 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
Based on a sub-action plan for controlling at least one of a vehicle's peripheral information, a running state of the vehicle, a high-level action plan to a predetermined destination, and a vehicle speed target value and a steering target value to achieve the high- Controls the automatic running of the vehicle,
Calculating a compensation range of the higher-order action plan so as to be able to travel on the assumption of a state in which any one of the redundant configurations of the actuator means, which has a redundant configuration and is used for automatic running of the vehicle,
The upper action plan is limited in the calculated compensation range,
Wherein the control means controls the automatic running of the vehicle on the basis of the restricted upper action plan even if the capability of the actuator means is not degraded.
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